SEROLOGICAL RESEARCH METHODS IN THE DIAGNOSIS OF PARASITIC DISEASES
СЕРОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ В ДИАГНОСТИКЕ ПАРАЗИТАРНЫХ БОЛЕЗНЕЙ
Научная статья
Аракельян Р.С.1, *, Шендо Г.Л.2, Маслянинова А.Е.3, Коваленко А.В.4, Киселева А.А.5, Аракелянц О.А.6, Болатова Д.М.7, Даурбеков Т.Г.8, Татарникова Л.А.9
1 ORCID: 0000-0001-7549-2925
2 ORCID: 0000-0002-0969-8543;
3 ORCID: 0000-0003-0908-950X;
4 ORCID: 0000-0001-7224-6112;
5 ORCID: 0000-0001-5398-9244;
6 ORCID: 0000-0002-1182-0333;
7 ORCID: 0000-0002-6530-6065;
8 ORCID: 0000-0003-4545-9512;
9 ORCID: 0000-0001-6609-9427;
1, 3-9 Астраханский государственный медицинский университет Минздрава России, Астрахань, Россия;
2 Центр гигиены и эпидемиологии в Астраханской области, Астрахань, Россия
* Корреспондирующий автор (rudolf_astrakhan[at]rambler.ru)
АннотацияЦель исследования. Проанализировать метод ИФА в диагностике паразитарных болезней на примере исследования сывороток крови при подозрении на токсокароз, трихинеллез, описторхоз и эхинококкоз.
Материалы и методы. Было проведено 145832 исследования биоматериала, полученного от людей, в т.ч. копроовоскопические исследования – 139772 (95,8%), гематологические – 4389 (3,0%) и серологические – 1671 исследование (1,2%).
При исследовании 1671 сыворотки крови, неудовлетворительными оказались 234 сыворотки (14,0%) – были обнаружены антитела к антигенам различных заболеваний: токсокароз, трихинеллез, описторхоз и эхинококкоз.
Результаты исследования. Согласно проведенным исследованиям сывороток крови, антитела к антигенам токсокар (согласно титрованию) были обнаружены у 95-ти человек, в т.ч. носителями возбудителя оказались 76 человек (81,2%) – в данном случае титр антител к антигенам токсокар составил 1:100, 1:200 и 1:400. Непосредственно инвазированными токсокарами оказались 19 человек (19,8%) – титр антител у данной группы пациентов составил 1:800, 1:1600 и 1:3200. На эхинококкоз было исследовано 700 сывороток крови, из которых с наличием антител – 83 сыворотки (11,9%).
Было исследовано 430 проб сывороток крови, полученных от лиц с подозрением на описторхоз. Число проб, не отвечающих нормативным показателям, составило 54 пробы (12,6%).
Кроме перечисленных выше гельминтозов, проводились исследования и на трихинеллез: исследовано 19 сывороток, в т.ч. с обнаружением антител к антигенам трихинелл – 1 проба (5,3%).
Выводы: За анализируемый период были проведены исследования 1671 сыворотки крови, из которых 234 сыворотки не отвечали нормативным показателям (14,0%). В настоящее время серологические методы исследования играют несомненно важную роль в диагностике паразитарных заболеваний. Чаще в диагностике паразитарных заболеваний применялось исследование сывороток крови на антитела к эхинококку. Клинический диагноз токсокароз может быть выставлен только на основании положительных показателей титрованных сывороток крови.
Ключевые слова: иммуноферментный анализ, антигены, антитела, титрование, эхинококкоз, описторхоз, токсокароз, трихинеллез.
SEROLOGICAL RESEARCH METHODS IN THE DIAGNOSIS OF PARASITIC DISEASES
Research article
Arakelyan R.S.1, *, Shendo G.L.2, Maslyaninova A.E.3, Kovalenko A.V.4, Kiseleva A.A.5, Arakelyants O.A.6, Bolatova D.M.7, Daurbekov T.G.8, Tatarnikova L.A.9
1 ORCID: 0000-0001-7549-2925
2 ORCID: 0000-0002-0969-8543;
3 ORCID: 0000-0003-0908-950X;
4 ORCID: 0000-0001-7224-6112;
5 ORCID: 0000-0001-5398-9244;
6 ORCID: 0000-0002-1182-0333;
7 ORCID: 0000-0002-6530-6065;
8 ORCID: 0000-0003-4545-9512;
9 ORCID: 0000-0001-6609-9427;
1, 3-9 Astrakhan State Medical University, Astrakhan, Russia;
2 Federal Hygienic and Epidemiological Center in the Astrakhan Region, Astrakhan, Russia
* Corresponding author (rudolf_astrakhan[at]rambler.ru)
AbstractThe purpose of the study is to analyze the ELISA method in the diagnosis of parasitic diseases by the example of a study of blood sera in cases of suspected toxocariasis, trichinosis, opisthorchiasis, and echinococcosis.
Materials and methods. In total, 145832 studies of biomaterial obtained from humans were conducted, including coproovoscopic studies – 139772 (95.8%), hematological – 4389 (3.0%) and serological – 1671 (1.2%).
In the study of 1671 blood sera, 234 sera (14.0%) were unsatisfactory: antibodies to antigens of various diseases were detected: toxocariasis, trichinosis, opisthorchiasis, and echinococcosis.
The results of the study. According to the conducted studies of blood sera, antibodies to toxocar antigens (according to titration) were detected in 95 people, including 76 people (81.2%) who were carriers of the pathogen – in this case, the titer of antibodies to Toxocara antigens was 1:100, 1:200 and 1:400. 19 people (19.8%) were directly infected with Toxocara – the antibody titer in this group of patients was 1:800, 1:1600 and 1:3200. 700 blood sera were examined for echinococcosis, of which 83 sera (11.9%) were tested with the presence of antibodies.
430 samples of blood sera obtained from persons with suspected opisthorchiasis were examined. The number of samples that did not meet the regulatory indicators amounted to 54 samples (12.6%).
In addition to the helminthiases listed above, studies were also conducted on trichinosis: 19 serums were studied, including with the detection of antibodies to trichinella antigens (1 sample (5.3%).
Conclusions: during the analysis, 1,671 blood sera were studied, of which 234 sera did not meet the regulatory indicators (14.0%). Currently, serological research methods undoubtedly play an important role when diagnosing parasitic diseases. During the diagnosis of parasitic diseases, the study of blood sera for antibodies to echinococcus was used more often. The clinical diagnosis of toxocariasis can be made only on the basis of positive indicators of titrated blood sera.
Keywords: enzyme immunoassay, antigens, antibodies, titration, echinococcosis, opisthorchiasis, toxocarosis, trichinosis.
Введение
Важность качественной лабораторной диагностики инфекционных и паразитарных заболеваний определяется трудностью их клинической диагностики. Многие инвазии человека не имеют патогномоничных симптомов и протекают субклинически. Достоверность паразитологической диагностики зависит не только от неукоснительного выполнения требований методики исследования, но и от правильного выбора материала, знания биологии предполагаемого паразита, морфологического строения яиц гельминтов и различных форм простейших [1], [2].
В лабораторной диагностике многих паразитозов серологические методы исследования имеют лишь вспомогательное значение. Неслучайно в инструкциях к тест-системам указывается, что они предназначены для диагностики того или иного паразитоза только в комплексе с другими методами. Вместе с тем, при некоторых паразитарных болезнях серологические методы оказываются незаменимыми. Например, при токсокарозе, токсоплазмозе, трихинеллезе и эхинококкозе обнаружить возбудителя в организме человека прямыми методами крайне затруднительно. Для диагностики этих заболеваний разработаны серологические тест-системы, результатами которых можно либо подтвердить, либо опровергнуть клинический диагноз [3].
Одним из современных подходов в диагностике паразитарных инфекций является иммуноферментный анализ. В практическом здравоохранении данный метод стал активно применяться в последние 10-15 лет, в некоторых случаях полностью заменяя прямые паразитологические методы, основанные на обнаружении взрослых паразитов или их яиц в экскрементах больных. Иммуноферментный анализ является методом, удобным для массового обследования населения в очагах зоонозов, позволяет оперативно выявить группы зараженных лиц для их дальнейшего детального обследования и установления окончательного диагноза [4].
Иммуноферментный анализ (ИФА) – вид иммунохимического анализа, основанный на высокой специфичности и избирательности иммунологической реакции антигена с соответствующим антителом с образованием иммунного комплекса, для выявления которого используют в качестве метки фермент или ферментзависимое вещество. Метод иммуноферментного анализа был предложен в начале 70-х годов [5].
Цель исследования
Проанализировать метод ИФА в диагностике паразитарных болезней на примере исследования сывороток крови при подозрении на токсокароз, трихинеллез, описторхоз и эхинококкоз.
Материалы и методы
Работа проводилась на базе паразитологической лаборатории ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Астраханской области» и на базе кафедры инфекционных болезней и эпидемиологии ФГБОУ ВО «Астраханский ГМУ» Минздрава России в 2015 – 2019 гг.
В работе были использованы наборы реагентов для иммуноферментного выявления иммуноглобулинов к антигенам в сыворотке крови (ЗАО Вектор-Бест): эхинококка, класс G, описторхисов, класс М, токсокар, класс G и трихинелл, класс G.
Всего за анализируемый период паразитологическими подразделениями ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Астраханской области» (г. Астрахань и Астраханская область) на гельминтозы и простотозоозы были проведены 145832 исследования биоматериала, полученного от людей, в т.ч. копроовоскопические исследования – 139772 (95,8%), гематологические – 4389 (3,0%) и серологические – 1671 исследование (1,2%).
При исследовании 1671 сыворотки крови, неудовлетворительными оказались 234 сыворотки (14,0%) – были обнаружены антитела к антигенам различных заболеваний: токсокароз, трихинеллез, описторхоз и эхинококкоз (таблица 1).
Таблица 1 – Серологические исследования методом ИФА, проведенные в паразитологической лаборатории за 2015 – 2019 гг.
| Год | Всего исследовано | С наличием антител | % |
| 2015 | 443 | 35 | 7,9 |
| 2016 | 407 | 63 | 15,5 |
| 2017 | 470 | 110 | 23,4 |
| 2018 | 326 | 25 | 7,7 |
| 2019 | 25 | 1 | 4,0 |
| Всего | 1671 | 234 | 14,0 |
В своей работе мы использовали набор реагентов ЗАО «Вектор-Бест» для иммуноферментного определения концентрации общих иммуноглобулинов класса G.
Статистическая обработка результатов проводилась при помощи программы Microsoft Office Excel и BioStat Professional 5.8.4. Определяли процентное выражение ряда данных (%).
Результаты исследования
В ПЛ проводятся исследования сывороток крови на токсокароз, трихинеллез, описторхоз, эхинококкоз, аскаридоз и лямблиоз. За анализируемый период исследования сывороток крови на аскаридоз и лямблиоз не проводились.
Токсокароз человека (шифр по МКБ10 – B83.0) – личиночный, хронически протекающий тканевой геогельминтоз. Заболевание характеризуется длительным и рецидивирующим течением, полиморфизмом клинических проявлений, с преимущественным поражением внутренних органов и глаз [6].
За анализируемый период, с 2015 по 2019 гг. было проведено исследование 516 сывороток крови на токсокароз, в т.ч. с наличием антител 95 сывороток (18,4%) (таблица 2).
Таблица 2 – Исследование сывороток крови на токсокароз
| Год | Всего исследовано | С наличием антител | % |
| 2015 | 152 | 25 | 16,4 |
| 2016 | 70 | 14 | 20,0 |
| 2017 | 167 | 45 | 26,9 |
| 2018 | 120 | 11 | 9,2 |
| 2019 | 7 | - | - |
| Всего | 516 | 95 | 18,4 |
Согласно проведенным исследованиям сывороток крови, антитела к антигенам токсокар (согласно титрованию) были обнаружены у 95-ти человек, в т.ч. носителями возбудителя оказались 76 человек (81,2%) – в данном случае титр антител к антигенам токсокар составил 1:100, 1:200 и 1:400. Непосредственно инвазированными токсокарами оказались 19 человек (19,8%) – титр антител у данной группы пациентов составил 1:800, 1:1600 и 1:3200.
Рассматривая инвазированность населения по годам, можно отметить, что наибольшее число заболевших отмечалось в 2015 г. – 7 человек (28,0%) – титр антител составлял 1:800 и 1:1600. Также относительно большое число заболевших лиц среди всех обследованных на токсокароз, отмечалось в 2017 г. – 6 человек (13,3%). У данной группы пациентов титр составлял 1:800.
В другие годы: 2016 г. инвазированными оказались 4 человека (28,6%) – титр антител составил 1:1600 и 1:3200. В 2018 г. – 2 человека (18,2%) – титр составил 1:800.
Наибольшее количество носителей токсокар отмечалось в 2017 г. – 27 человек (60,0%) и в 2015 г. – 11 человек (44,0%). В другие годы: в 2016 г. – носителями оказались 7 человек (50,0%) и в 2018 г. – 9 человека (81,8%).
Также в ПЛ проводились исследования сывороток крови на наличие в них антител к эхинококку.
Цистный эхинококкоз (цистный гидатидоз) (шифр по МКБ10 - B67.0-4) – биогельминтоз, вызываемый паразитированием в тканях и органах человека личиночной стадии цестоды Echinococcus granulosus, характеризующийся хроническим течением, образованием кист и деструктивным поражением печени, легких и других органов [6].
Всего за анализируемый период было исследовано 700 сывороток крови, из которых с наличием антител – 83 сыворотки (11,9%).
Весь, доставляемый в лабораторию материал, от лиц с подозрением на эхинококкоз подвергался исследованию с использованием метода титрования. В отличие от токсокароза, при эхинококкозе, даже низкие титры антител, свидетельствуют о наличии заболевания у пациента (таблица 3).
Таблица 3 – Исследование сывороток крови на эхинококкоз
| Годы | Всего исследовано (лиц) | в том числе | % | |||||
| с наличием антител | Согласно титрованию | |||||||
| 1:100 | 1:200 | 1:400 | 1:800 | 1:1600 | ||||
| 2015 | 185 | 6 | 1 | 2 | 3 | - | - | 3,2 |
| 2016 | 209 | 36 | 23 | 8 | 4 | - | 1 | 17,2 |
| 2017 | 180 | 35 | 13 | 14 | 7 | 1 | - | 19,4 |
| 2018 | 114 | 6 | - | 1 | 3 | 2 | - | 5,3 |
| 2019 | 12 | - | - | - | - | - | - | |
| Всего | 700 | 83 | 37 | 25 | 17 | 3 | 1 | 11,9 |
Как видно из таблицы, у лиц, инвазированных эхинококком, наиболее чаще отмечался титр антител к антигенам эхинококка в разведении 1:100 и 1:200.
Описторхоз (шифр по МКБ10 - B66.0) – биогельминтоз, характеризующийся поражением гепатобилиарной системы и поджелудочной железы [6].
Всего за анализируемый период было исследовано 430 проб сывороток крови, полученных от лиц с подозрением на описторхоз. Число проб, не отвечающих нормативным показателям, составило 54 пробы (12,6%) (таблица 4).
Таблица 4 – Исследование сывороток крови на описторхоз
| Год | Всего исследовано | С наличием антител | % |
| 2015 | 106 | 4 | 3,8 |
| 2016 | 118 | 12 | 10,2 |
| 2017 | 116 | 30 | 25,9 |
| 2018 | 90 | 8 | 8,9 |
| 2019 | - | - | - |
| Всего | 430 | 54 | 12,6 |
Весь доставленный для исследования материал от лиц с подозрением на описторхоз был исследован с использованием метода титрования. Так, наиболее высокий титр антител у обследуемой группы пациентов, отмечался в 2017 г. и соответствовал следующим разведениям: 1:100 – 17 человек (56,7%), 1:200 – 12 человек (40%), 1:400 – 1 человек (3,3%). Также большое число инвазированных лиц отмечалось в 2016 г. – в данном случае наблюдался следующий титр антител: 1:200 – 5 человек (41,7%) и 1:400 – 7 человек (58,3%). В предыдущем 2015 г. инвазированными описторхами лицами, оказались 4 человека, из которых в половине случаев (50%) титр антител соответствовал разведению 1:200. В остальных случаях отмечался титр антител в разведении 1:100 и 1:400 – по 1 человеку (по 25%).
В 2018 г. при обследовании на описторхоз, положительные находки отмечались в 8,9% случаев (8 человек из 90 человек обследованных). В данном году более чем в половине случаев – 5 человек (62,5%) титр антител к антигенам описторха отмечался в разведении 1:100. В остальных случаях – 3 человека (37,5%) титр соответствовал разведению 1:200.
В 2019 г. обследование населения на описторхоз в ПЛ не проводились.
Всем лицам, с положительными результатами ИФА было проведено копроовоскопическое исследование кала на наличие в нем возбудителей описторхоза – результат исследований отрицательный.
Кроме перечисленных вше гельминтозов, проводились исследования и на трихинеллез. Так, трихинеллез (шифр по МКБ10 – B75) – биогельминтоз, вызываемый паразитированием кишечных нематод – трихинелл, личинки которых мигрируют в поперечно-полосатые мышцы и там инкапсулируются, вызывая лихорадку и выраженные аллергические проявления [6].
Всего за период с 2015 по 2019 гг. было исследовано 19 сывороток крови на трихинеллез. Антитела к антигенам трихинелл были обнаружены в 1 пробе (5,3%)
Так, серологические исследования на трихинеллез проводились жителям Астраханской области в 2016 – 2018 гг. Положительные находки отмечались только в 2016 г., когда у ребенка 14 лет в разведении 1:200 были обнаружены антитела к антигенам трихинелл (диагноз был установлен только по результатам серологического исследования, клиническая картина для данного заболевания отсутствовала).
Выводы- За анализируемый период были проведены исследования 1671 сыворотки крови, из которых 234 сыворотки не отвечали нормативным показателям (14,0%).
- В настоящее время серологические методы исследования играют несомненно важную роль в диагностике паразитарных заболеваний.
- Чаще в диагностике паразитарных заболеваний применялось исследование сывороток крови на антитела к эхинококку.
- Клинический диагноз токсокароз может быть выставлен только на основании положительных показателей титрованных сывороток крови.
| Конфликт интересов Не указан. | Conflict of Interest None declared. |
Список литературы / References
- Бедлинская, Н.Р. Роль атигипоксантной терапии в коррекции гемокоагуляционных нарушений у больных Астраханской риккетсиозной лихорадкой / Н.Р. Бедлинская, Х.М. Галимзянов, Е.Н. Лазарева и др. // Астраханский медицинский журнал. – 2016. – Т. 11. – № 1. – С. 72-80.
- Думбадзе, О.С. Особенности специфической лабораторной диагностики паразитозов человека / О.С. Думбадзе // Главный врач Юга России. – 2013. – № 5 (36). – С. 76-78.
- Козлов, С.С. Диагностика паразитозов. Мифы современности / С.С. Козлов, В.С. Турицин, А.В. Ласкин // Журнал инфектологии. – 2011. – Т. 3. – № 1. – С. 64-68.
- Находкин, С.С. Распространенность иммуноферментных маркеров эхинококкоза, трихинеллеза, токсокароза у сельского населения Центральной Якутии / С.С. Находкин, В.Г. Пшенникова, П.С. Дьячковская и др. // Вестник Северо-Восточного федерального университета им. М.К. Амосова. – 2019. – № 4 (72). – С. 24-33.
- Гусякова, О.А. Иммуноферментный анализ / О.А. Гусякова // Учебное пособие для студентов лечебного, педиатрического, медико-профилактического факультетов. Самара. – 2010.
- Сергиев, В.П. Паразитарные болезни (протозоозы и гельминтозы). Руководство для врачей / В.П. Сергиев, Ю.В. Лобзин, С.С. Козлов // Санкт-Петербург. – Фолиант. – 2006. – 585.
Список литературы на английском языке / References in English
- Bedlinskaya, N. R. Rol' atigipoksantnojj terapii v korrekcii gemokoaguljacionnykh narushenijj u bol'nykh Astrakhanskojj rikketsioznojj likhoradkojj [The role of atigipoxant therapy in the correction of hemocoagulation disorders in patients with Astrakhan rickettsia fever] / N. R. Bedlinskaya, H. M. Galimzyanov, E. N. Lazareva, et al. // Astrakhanskijj medicinskijj zhurnal [Astrakhan Medical Journal]. - 2016. - vol. 11. - No. 1. - pp. 72-80 [in Russian]
- Dumbadze, O. S. Osobennosti specificheskojj laboratornojj diagnostiki parazitozov cheloveka [Features of specific laboratory diagnostics of human parasitoses] / O. S. Dumbadze // Glavnyjj vrach Juga Rossii [Chief Doctor of the South of Russia]. – 2013. – № 5 (36). – pp. 76-78 [in Russian]
- Kozlov, S. S. Diagnostika parazitozov. Mify sovremennosti [Diagnostics of parasitoses. Myths of modernity] / S. Kozlov, V. S. Turitsin, A.V. Laskin // Zhurnal infektologii [Journal of Infectology]. - 2011. - Vol. 3. - No. 1. - pp. 64-68 [in Russian]
- Nakhodkin, S. S. Rasprostranennost' immunofermentnykh markerov ehkhinokokkoza, trikhinelleza, toksokaroza u sel'skogo naselenija Central'nojj Jakutii [The prevalence of enzyme immunoassay markers of echinococcosis, trichinosis, toxocarosis in the rural population of Central Yakutia] / S. S. Nakhodkin, V. G. Pshennikova, P. S. Dyachkovskaya, et al. // Vestnik Severo-Vostochnogo federal'nogo universiteta im. M.K. Amosova [Bulletin of the North-Eastern Federal University named after M. K. Amosov]. – 2019. – № 4 (72). – pp. 24-33 [in Russian]
- Gusyakova, O. A. Immunofermentnyjj analiz [Enzyme immunoassay] / O. A. Gusyakova // Uchebnoe posobie dlja studentov lechebnogo, pediatricheskogo, mediko-profilakticheskogo fakul'tetov [A textbook for students of medical, pediatric, medical and preventive faculties]. Samara. – 2010 [in Russian]
- Sergiev, V. P. Parazitarnye bolezni (protozoozy i gel'mintozy). Rukovodstvo dlja vrachejj [Parasitic diseases (protozoa and helminthiasis): a medical guide] / V. P. Sergiev, Yu. V. Lobzin, S. S. Kozlov // St. Petersburg. - Foliant. - 2006 – 585. [in Russian]